一种UPS维护与状态监测方法及系统与流程

本发明涉及ups电源，具体涉及一种ups维护与状态监测方法及系统。

背景技术：

1、ups（uninterruptible power supply，无间断电源）在自控以及监控系统运行中起到了至关重要的作用，它保障系统在市电丢失的情况下能正常运行，防止数据丢失，保护系统软硬件安全。电池组作为ups系统的组成部分，直接决定了ups能否正常工作，正常供电，因此需要定时对ups进行充放电，使蓄电池维持在健康状态。

2、目前，一般采用人工手动对ups进行放电，也就是人为断开交流市电的输入，使ups通过电池组产生交流电源输出，在电池组放电到一定程度后，再人为恢复交流市电的输入。但是，ups通常设置在不具备长期工作条件的设备间，维保人员不方便长期在其附近监控其运行状态，这可能导致ups在带负载放电过程中存在以下技术问题：人工在快要放电完成后未及时切回市电，导致ups蓄电池电量放光，ups输出失电；由于蓄电池本身的问题（比如蓄电池老化、蓄电池损坏以及蓄电池记忆效应等）导致虚假电量，无法正常提供交流电输出。这两种情况均会影响ups系统的稳定性和可靠性，导致负载中系统、设备、电脑等突然停机，影响安全生产，甚至可能带来重大的经济损失。因此，亟需研究一种能够准确、及时地切换回市电并对蓄电池的健康状态进行在线监测的方法或系统。

技术实现思路

1、本发明提出了一种ups维护与状态监测方法及系统，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种ups维护与状态监测方法，包括以下步骤：

3、预设维护周期，当到达预设维护周期时，控制市电输入回路的可控开关断开，并对电池组电压进行监测；

4、将所述电池组电压与预设放电下限值进行比较，基于比较结果控制市电输入回路的可控开关闭合，并对电池组进行充电；

5、对所述电池组电压和/或充电电流进行监测，基于所述电池组电压和/或充电电流确定对电池组停止充电；

6、对当前维护周期内电池组进行充放电的数据进行存储，记为电池维护数据；

7、将电池维护数据转化为波形图，基于历史维护数据对所述波形图进行异常曲线分析，得到电池组的状态监测结果。

8、本发明通过预设维护周期控制市电输入回路可控开关的断开并对电池组电压进行监测和充放电，由于电池组电压可以直接反映电池的充电状态和剩余容量，因此通过监测电池组电压并与预设放电下限值进行比较，可以更准确地掌握电池的剩余容量，从而更加及时地切换市电输入回路的可控开关，在保证负载的正常工作不受虚假电量的影响的同时，有效避免因电池放电过度而导致ups输出失电的情况，减少了人工干预，保障ups系统的稳定运行；通过将电池组进行充放电的数据转化为波形图，并基于历史维护数据对波形图进行异常曲线分析，直观地展现了电池维护数据的变化趋势，可以更准确地判断电池组的健康状态，一定程度上减少因虚假电量而导致的误判。

9、作为优选，将所述电池组电压与预设放电下限值进行比较，基于比较结果控制市电输入回路的可控开关闭合，并对电池组进行充电，包括：

10、计算电池组的电池容量，记为第一电池容量；

11、基于第一电池容量以及电池组额定功率计算电池可用时间；

12、当所述电池可用时间减少至预设值时，将所述电池组电压与预设放电下限值进行比较，基于比较结果控制市电输入回路的可控开关闭合，并对电池组进行充电。

13、作为优选，基于第一电池容量以及电池组额定功率计算电池可用时间，包括：

14、对所述第一电池容量与电池组额定功率求商，将得到的值记为电池可用时间。

15、作为优选，基于第一电池容量以及电池组额定功率计算电池可用时间，还包括：

16、基于第一电池容量计算实际衰减后的电池组的电池容量，记为第二电池容量；

17、对所述第二电池容量与电池组额定功率求商，将得到的值记为电池可用时间。

18、作为优选，基于第一电池容量计算实际衰减后的电池组的电池容量的表达式为：

19、c2=(v1-v3)÷(v2-v3)×c1

20、其中，c2表示第二电池容量，v1表示当前充放电过程中测量的电池组电压，v2表示电池组额定电压，v3表示电池使用一段时间后电池实际衰减后的电池组电压，c1表示第一电池容量。

21、作为优选，基于所述电池组电压和/或充电电流确定对电池组停止充电，包括：

22、当所述电池组电压达到预设饱和电压且充电电流小于预设电流值时，停止对电池组进行充电。

23、作为优选，将电池维护数据转化为波形图，基于历史维护数据对所述波形图进行异常曲线分析，得到电池组的状态监测结果，包括：

24、将电池维护数据转化为波形图，记为第一曲线；

25、基于历史维护数据确定标准的电池维护数据波形图，记为第二曲线；

26、预设电池维护数据的异常范围，在所述第二曲线的基础上基于预设的异常范围确定电池维护数据的异常上限波形图以及电池维护数据的异常下限波形图，分别记为第三曲线以及第四曲线；

27、将若存在第一曲线高于第三曲线或者第一曲线低于第四曲线的情况，则电池组的状态监测结果为异常，若不存在第一曲线高于第三曲线或者第一曲线低于第四曲线的情况，则电池组的状态监测结果为正常。

28、作为优选，所述的一种ups维护与状态监测方法，包括以下步骤：

29、预设维护周期，当到达预设维护周期时，控制市电输入回路的可控开关断开，并对ups输出电压进行监测；

30、将所述ups输出电压与预设ups电压值进行比较，基于比较结果控制市电输入回路的可控开关闭合，并对电池组进行充电；

31、对所述电池组电压和/或充电电流进行监测，基于所述电池组电压和/或充电电流确定对电池组停止充电；

32、对当前维护周期内电池组进行充放电的数据进行存储，记为电池维护数据；

33、将电池维护数据转化为波形图，基于历史维护数据对于所述波形图进行异常曲线分析，得到电池组的状态监测结果。

34、一种ups维护与状态监测系统，包括：

35、放电控制模块，用于预设维护周期，当到达预设维护周期时，控制市电输入回路的可控开关断开；

36、数据采集模块，用于对电池组电压和/或充电电流进行监测；

37、充电控制模块，将所述电池组电压与预设放电下限值进行比较，基于比较结果控制市电输入回路的可控开关闭合，对电池组进行充电，并基于所述电池组电压和/或充电电流确定对电池组停止充电；

38、数据存储模块，用于对当前维护周期内电池组进行充放电的数据进行存储，记为电池维护数据；

39、状态监测模块，用于将电池维护数据转化为波形图，基于历史维护数据对所述波形图进行异常曲线分析，得到电池组的状态监测结果。

40、作为优选，所述数据采集模块还用于对ups以及市电的相关电气数据进行监测；

41、所述ups维护与状态监测系统还包括报警模块，用于在所述电池组的状态监测结果为异常或者数据采集模块监测的数据超过预设阈值时自动告警。

42、本发明的有益技术效果至少包括：采用一种ups维护与状态监测方法及系统，通过预设维护周期控制市电输入回路可控开关的断开并对电池组电压进行监测和充放电，由于电池组电压可以直接反映电池的充电状态和剩余容量，因此通过监测电池组电压并与预设放电下限值进行比较，可以更准确地掌握电池的剩余容量，从而更加及时地切换市电输入回路的可控开关，在保证负载的正常工作不受虚假电量的影响的同时，有效避免因电池放电过度而导致ups输出失电的情况，减少了人工干预，保障ups系统的稳定运行；通过将电池组进行充放电的数据转化为波形图，并基于历史维护数据对波形图进行异常曲线分析，直观地展现了电池维护数据的变化趋势，可以更准确地判断电池组的健康状态，一定程度上减少因虚假电量而导致的误判。

43、本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。